DE2642337B2

DE2642337B2 - Steuereinrichtung für einen doppeltwirkenden hydraulischen Motor

Info

Publication number: DE2642337B2
Application number: DE2642337A
Authority: DE
Inventors: Hans Skov Augustenborg Andersen; Helge Kajholm Christensen; Preben Dipl.-Ing. Christiansen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1976-09-21
Filing date: 1976-09-21
Publication date: 1981-01-22
Also published as: JPS5733444B2; DE2642337A1; JPS5338872A; DK149556C; DK405577A; CA1058060A; IT1090884B; DK149556B; SE428488B; SE7710520L; FR2365044A1; ES462469A1; DD131577A5; DE2642337C3; US4342256A; GB1540967A; FR2365044B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für einen doppeltwirkenden hydraulischen Motor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei einer bekannten Steuereinrichtung dieser Art (DE-OS 19 45 951) liegt das Bremsventil in der zu dem unteren Zylinderraum eines Hubzylinders führenden Arbeitsleitung. Das Bremsventil ist als entsperrbares Rückschlagventil ausgebildet. Beim Anheben des Hubkolbens öffnet das Rückschlagventil unter dem Druck des zuströmenden Druckmittels gegen die Kraft einer in Schließrichtung wirkenden Feder in Richtung auf den unteren Zylinderraum. Beim Absenken des Hubkolbens wirkt auf das Rückschlagventil ein Entsperrkolben, der in der einen Richtung vom Druck im oberen Zylinderraum und in der anderen Richtung vom Tankdruck und einer Rückstellfeder belastet ist. Alk· am Rückschlagventil und am Entsperrkolben angreifenden Kräfte führen gemeinsam zu der gewünschten Bremsfunktion des Bremsventils. Das Vier-Wege-Ventil ist ein einfaches Umschaltventil. Bei dieser Steuereinrichtung ist keine Einstellung der Motorgeschwindigkeit auf beliebige Werte möglich. Der Pumpendruck muß beim Anheben des Hubkolbens einen bestimmten Mindestdruck erzeugen, weil sonst das Rückschlagventil eine unerwünschte, druckabhängige Drosselstelle darstellt, die unnötig Energie verzehrt und Einfluß auf die Hubgeschwindigkeit nimmt.

Es ist auch schon bekannt (US-PS 35 95 264), in beide zum Arbeitsmotor führende Leitungen je ein Bremsventil zu legen. Parallel zu jedem Bremsventil ist ein Rückschlagventil geschaltet, das die normale Arbeit des Bremsventils im Rücklaufzweig nicht behindert, aber, wenn das Bremsventil im Vorlaufzweig angeordnet ist, öffnet Da die gesamte Druckflüssigkeitsmenge über dieses Rückschlagventil strömen muß, ist dieses verhältnismäßig groß auszulegen, was entsprechende Kosten mit sich bringt

Weiterhin ist eine Steuervorrichtung bekannt (DE-AS 16 50 312), bei der das Vier-Wege-Ventil zur Einstellung

ίο der Motorgeschwindigkeit zwei einstellbare Drosseln, und zwar bei einer Motorverstellung die eine im Zulaufzweig und die andere im Rücklaufzweig, sowie auf der dem Motor zugewandten Seite der Drosseln abzweigende Fühlkanäle aufweist In die Pumpenzuleitung ist eine Druckdifferenzwaage eingesetzt, mit deren Hilfe ein Teil der Druckflüssigkeit direkt in die Tankleitung zurückgeführt werden kann. Sie wird in Abhängigkeit vom Druckabfall an der zulaufseitigen Drossel des Vier-Wege-Ventils betätigt Zu diesem Zweck ist eine Druckkammer dauernd mit dem pumpenseitigen Druck verbunden und eine andere Druckkammer über eine einstellbare Drossel mit dem jeweils den Zulaufdruck führenden Fühlkanal. Dem letztgenannten Druckraum ist ferner ein Überdruckventil zugeordnet, das öffnet, wenn der Lastdruck das zulässige Maximum übersteigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, mit deren Hilfe die Motorgeschwindigkeit einstellbar ist und bei der das Bremsventil, wenn es in

Vorlaufrichtung durchströmt werden soll, unabhängig

von der Belastung des Motors und der eingestellten

Geschwindigkeit voll öffnet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dieser Konstruktion wird die erste Druckkammer des Bremsventils nicht nur im Rücklauf-, sondern auch im Vorlaufbetrieb mit einem verhältnismäßig hohen Druck, nämlich dem Motor-Zulaufdruck versorgt, der in Öffnungsrichtung wirkt. Die zweite Druckkammer ist dauernd mit demselben Anschluß zwischen Bremsventil und Vier-Wege-Ventil verbunden. Infolgedessen stellt sich beim Rücklaufbetrieb ein geringer Druck in der zweiten Druckkammer ein, der dem Rücklaufdruck entspricht, so daß das Bremsventil in Abhängigkeit vom Druckabfall am Arbeitsmotor bremst. Im Vorlaufbetrieb dagegen öffnet das Überdruckventil, so daß über die feste Drossel und das Überdruckventil ein Druckmittelstrom fließt, der an der festen Drossel einen Druckabfall erzeugt. Dieser kann mit Bezug auf die Bremsventilfeder genügend groß gemacht werden, so daß die Funktionsweise im Vorlaufbetrieb unabhängig von der hindurchströmenden Flüssigkeitsmenge, also der Geschwindigkeit des Arbeitsmotors, und von der Belastung des Arbeitsmotors ist. Infolgedessen können im Vier-Wege-Ventil Drosseln zur Beeinflussung der Motorgeschwindigkeit vorgesehen sein. Hierbei sind nicht nur einstellbare Zulaufdrosseln, sondern auch einstellbare Rücklaufdrosseln erforderlich, damit für jede gewünschte Motorgeschwindigkeit eine bestimmte Funktion des Bremsventils gegeben ist, was man mit einer festen Drossel nicht erreichen könnte.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und
F i g. 2 eine schematische Darstellung des verwende-

ten Bremsventils.

Gemäß F i g. 1 fördert eine Pumpe 1 aus einem Tank 2 Druckflüssigkeit über eine Pumpenleitung 3 zu einem Vier-Wege-Ventil 4. das mittels eines B^tätigungsorgans 5 verstellbar ist Dieses Ventil 4 ist mit dem Tank ^r, über eine Tankleitung 6 verbunden. Vom Vier-Wege-Ventil 4 führen zwei Arbeitsleitungen 7 und 8,8a zum Motor 9, dessen Kolben 10 sich in Abhängigkeit von dem seinen Druckräumen U bzw. 12 zugeführten Druck verstellt In der Arbeitsleitung 8, 8a ist ein Bremsventil ι ο 13 angeordnet

Das Vier-Wege-Ventil 4 vermag außer der Neutralstellung 0 eine Arbeitsstellung I einzunehmen, in der sich der Kolben IG nach rechts bewegt und eine Arbeitsstellung II, in der sich der Kolben nach links bewegt In der Arbeitsstellung I gibt es einen Zulaufzweig 14 mit einer Zulaufdrossel 15, hinter der ein Fühlkanal 16 abzweigt und einen Rücklaufzweig 17 mit einer Rücklaufdrossel 18. In der Arbeitsstellung II gibt es einen Zulaufzweig 19 mit einer Zulaufdrossel 20, hinter der ein Fühlkanal 21 abzweigt und einen Rücklaufzweig 22 mit einer ROcklaufdrossel 23.

Das Bremsventil 13 weist einen motorseitigen Anschlußstutzen 24 und einen dem Motor abgewandten Stutzen 25 auf. In einer Bohrung 26 ist ein als Schieber ausgebildetes Ventilglied 27 mit einer Ringnut 28 gelagert, der die beiden Anschlüsse zu verbinden gestattet. Zu beiden Enden des Schiebers befinden sich ein erster Druckraum 29 und ein zweiter Druckraum 30, in welchem auch eine Feder 31 angeordnet ist. Der erste Druckraum 29 ist über eine feste Drossel 32 mit eiijer Steuerleitung 33 verbunden, die in den Arbeitsstellungen I und Il des Vier-Wege-Ventils 4 mit der Fühlleitung 16 bzw. 21 verbunden ist und daher jeweils den Zulaufdruck hinter der Zulaufdrossel 15 bzw. 20 fühlt. « Der zweite Druckraum 30 ist über eine Steuerleitung 34, die eine feste Drossel 35 aufweist, mit einem Abschnitt 8a der Arbeitsleitung zwischen Vier-Wege-Ventil 4 und Bremsventil 13 verbunden. Dieser Druckraum fühlt daher in der Arbeitsstellung I des Vier-Wege-Ventils 4 den Rücklaufdruck vor der Rücklaufdrossel 18 und in der Arbeitsstellung II den Zulauf druck hinter der Zulaufdrossel 20. Der zweite Druckraum 30 ist über ein Überdruckventil 36, das bei Oberschreiten eines vorgegebenen Drucks öffnet, mit dem Tank 2 verbunden.

Hieraus ergibt sich die folgende Betriebsweise:
Wenn das Vier-Wege-Ventil 4 nach rechts in die Arbeitsstellung I verschoben wird, erhält der Motor 9 im Druckraum 11 Druckflüssigkeit Der Kolben 10 bewegt sich daher nach rechts. Die Geschwindigkeit hängt vom eingestellten Drosselwiderstand der Vorlaufdrossel 15 und der Rücklaufdrossel 18 ab. Die vom Vorlaufdruck im Druckraum 29 auf die Stirnseite des Schiebers 27 ausgeübte Kraft überwiegt die Kraft der Feder 31 und die vom Druck im Druckraum 30 auf die Stirnfläche des Schiebers 27 ausgeübte Kraft Das Bremsventil steht daher voll offen. Wenn eine äußere Belastung P auf den Kolben 10 wirkt steigt der Druck vor der Rücklaufdrossel 18 und damit im Druckraum 30. Das Bremsventil geht daher in eine Drosselstellung. Diese Verstellung wird dadurch unterstützt daß auch in der dem Vorlauf dienenden Arbeitsleitung 7 der Druck absinkt Die Arbeitsgeschwindigkeit des Motors 9 wird daher unabhängig von der äußeren Belastung annähernd konstant gehalten.

Wird das Vier-Wege-Ventil 4 nach links in die Arbeitsstellung II verschoben, herrscht im ersten Druckraum 29 der Zulaufdruck hinter der Zulaufdrcssel 20. Auch im zweiten Druckraum 30 versucht sich der Zulaufdruck aufzubauen. Dies gelingt jedoch nicht, weil das Überdruckventil 36 beim Überschreiten des eingestellten Grenzdrucks öffnet und nunmehr an der festen Drossel 35 ein Druckabfall auftritt, der den Druck im zweiten Druckraum 30 vermindert Damit überwiegt die Kraft, die der Druck im ersten Druckraum 29 ausübt und das Bremsventil 13 geht in die voll geöffnete Stellung. Es fließt dann in Abhängigkeit von der Drosselstellung der Zulaufdrossel 20 und der Rücklaufdrossel 23 Druckflüssigkeit in den Druckraum 12 des Motors 9. Dessen Kolben 10 bewegt sich nach links.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Steuereinrichtung für einen doppeltwirkenden hydraulischen Motor, dessen zwei Arbeitsleitungen über ein Vier-Wege-Ventil mit einer Pumpenleitung bzw. einer Tankleitung und umgekehrt verbindbar sind, mit einem eine Prosseistelle steuernden Bremsventil in der einen Arbeiteleitung, dessen Ventilglied, wenn diese Arbeiteleitung als Rücklaufleitung dient, in Öffnungsrichtung durch den in einem ersten Druckraum des Bremsventils wirkenden Motcr-Zulaufdruck und in Schließrichtung durch eine Feder und durch den in einem zweiten Druckraum des Bremsventils wirkenden Druck, der zwischen Bremsventil-Drosselstelle und Vier-Wege-Ventil herrscht, belastet ist, und das, wenn diese Arbeitsleistung als Zulaufleitung dient, öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß das Vier-Wege-Ventil (4) zur Einstellung der Motorgeschwindigkeit in jeder Arbeitsstellung (I, II) zwei einstellbare Drosseln (15, 18; 20, 23), und zwar die eine im Zulaufzweig (14, 19) und die andere im Rücklaufzweig (17, 22), sowie auf der dem Motor (9) zugewandten Seite der Zulaufdrosseln (13, 20) abzweigende Fühlkanäle (16,21), von denen jeweils der den Zulaufdruck führende Fühlkanal mit dem ersten Druckraum (29) des Bremsventils (13) verbunden ist, aufweist und daß der zweite Druckraum (30) des Bremsventils über eine feste Drossel (35) mit der Arbeitsleitung (Sa) zwischen Bremsventil und Vier-Wege-Ventil sowie über ein Überdruckventil (36), das öffnet, wenn in dieser Arbeitsleitung (8al Zulaufdruck herrscht, mit dem Tank (2) verbunden ist.